Question

【題目】如圖所示,長(zhǎng)度L=1 m、質(zhì)量M=0．25 kg的木板放在光滑水平面上,質(zhì)量m=2 kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))位于木板的左端,木板和物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0．1．現(xiàn)突然給木板一向左的初速度v0=2 m/s,同時(shí)對(duì)小物塊施加一水平向右的恒定拉力F=10 N,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,物塊與木板相對(duì)靜止,此時(shí)撤去拉力F ， 取g=10 m/s2,

求:
（1）物塊最終停止在木板上的位置．
（2）上述過(guò)程中拉力F做的功

Answer 1

【答案】
（1）

木塊與木板間滑動(dòng)摩擦力

據(jù)牛頓第二定律知，木塊的加速度為

木板的加速度為

當(dāng)木塊、木板具有共同速度時(shí)，兩者不再發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，一直勻速運(yùn)動(dòng)下去．

所以 解得t=0．5 s

兩者速度大小為

可見(jiàn)木板此時(shí)恰好回到原位置，位移為零

此過(guò)程木塊的位移為

所以木塊最終停在木板的中點(diǎn)上.

（2）

拉力F做的功為W=Fx=5J

【解析】木塊與木板間滑動(dòng)摩擦力
據(jù)牛頓第二定律知，木塊的加速度為
木板的加速度為
當(dāng)木塊、木板具有共同速度時(shí)，兩者不再發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，一直勻速運(yùn)動(dòng)下去．
所以 解得t=0．5 s
兩者速度大小為
可見(jiàn)木板此時(shí)恰好回到原位置，位移為零
此過(guò)程木塊的位移為
所以木塊最終停在木板的中點(diǎn)上． (2)拉力F做的功為W=Fx=5J ．
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用滑動(dòng)摩擦力的相關(guān)知識(shí)可以得到問(wèn)題的答案，需要掌握滑動(dòng)摩擦力:利用公式f=μF N 進(jìn)行計(jì)算，其中FN 是物體的正壓力，不一定等于物體的重力，甚至可能和重力無(wú)關(guān).或者根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用平衡條件或牛頓定律來(lái)求解．